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15日凌晨1时许，周恩来办公室打来电话，传达周恩来的指示："从今天起一直到卫星上天，发射场的情况要逐日向周恩来办公室电话汇报。"
1970年4月24日下午3点50分，发射场接到周恩来总理给钱学森打来的电话，周恩来在电话中说："毛主席已经批准了这次发射。希望大家鼓足干劲，细致地工作。要一次成功，为祖国争光！"
4月24日，位于中国西北部的酒泉卫星发射中心蔚蓝的天空万里无云，随着发射警报从高音喇叭里一次次响起，发射场坪的人员按照发射程序逐步撤离，太阳已经落下，傍晚的天色已经黑暗，但发射场四周的照明灯将发射场照的如同白昼，最后一次急促的撤离警报声拉响后，发射场坪已经空无一人，地下控制室的潜望镜伸向地面，人们屏气呼吸等待火箭点火的最后一刹那……
21时35分，高音喇叭里传出指挥员那洪亮的"点火"口令，地下控制室发射控制台前的胡世祥（日后升任解放军总装备部中将副部长）按下火箭"点火"的按钮，瞬间，载有"东方红一号"卫星的运载火箭的发动机喷射烈焰，火箭伴随着轰鸣声腾空而起刺向天空。
控制室监测仪器灯光闪烁，仪器的"哒哒"、"哒哒"声不断显示着飞行正常的数据。
仅仅几分钟时间，火箭按预定轨迹就飞出了人们的视线，但人们的目光仍然停留在火箭消失的地方不肯收回……
15分钟后高音喇叭里传出测控系统报告"星箭分离"、"卫星入轨"的消息。
"东方红一号"卫星发射成功了！
《东方红》乐曲环绕太空、响彻全球！
大家欢欣跳跃，相互拥抱祝贺，泪水和汗水交织在了一起。
孙家栋的工作得到了各级领导的充分肯定，钱学森曾满意地对大家说："看来，把孙家栋找来还是对的，他确实敢干事，他也的确会干事。"
这是中国自行研制的"长征一号"三级运载火箭发射成功的第一颗自行设计制造的人造卫星。卫星初始运行轨道距离地球表面最近点（技术术语称之为近地点）高度439公里，距离地球表面最远点（技术术语称之为远地点）高度2384公里，轨道平面与地球赤道夹角（技术术语称之为轨道倾角）68.5度。卫星外型为近似球面直径1米的72面体，卫星重量173公斤，用20.009兆赫的无线电频率播放《东方红》乐曲。这是我国继苏联、美国、法国和日本之后，成为世界上第五个能够独立研制和发射人造地球卫星的国家。
在当时国际航天舞台上，1957年10月4日，苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星"伴侣一号"，它的外形像一个大皮球，外径0.58米，重83.6公斤，它的构造比较简单，由两个铝合金半球壳对接而成，壳外有四根鞭状天线。1958年1月31日，美国发射了第一颗人造地球卫星"探险者一号"，卫星重8.22公斤，携带了很多仪器，它首次发现了地球辐射带。1965年11月26日，法国发射了第一颗"试验卫星一号"，它是一个双截头锥体，重42公斤。"大隅号"是日本1970年2月11日发射的第一颗卫星，外形呈球形，直径0.45米，重量只有9.4公斤，这颗卫星的发射比中国的第一颗卫星仅早两个多月。
中国发射的这颗卫星的质量，比上述四个国家第一颗卫星的质量总和还要多，其跟踪手段、信号传递方式、星上温度控制系统也都超过上述四个国家第一颗卫星的水平。
当初，孙家栋接手对中国第一颗"东方红一号"卫星确定总体设计指标时，矛盾接踵而至。体积要求、重量要求、功能要求、匹配要求，一个接一个的要求出现在孙家栋面前。比如功率消耗的分配与限制，首先对各系统提出了具体限制要求，要求各系统在设计分配指标时将功率消耗控制在所限定的要求内，各分系统、子系统必须层层照章办理。而各系统为了给本系统留有余地，都想方设法尽量多申请一点指标。"东方红一号"卫星上使用的是化学电池，从总体出发难以平衡和满足各系统的初始功率消耗要求。当某些系统申请到了比较大的功率指标后，严格要求自己的分系统加以控制，不得突破，经过研制人员的"精雕细琢"，有些系统在实际研制中却又没有用了那么大的功率，这些功率消耗不掉反过来又给整星的温度控制系统带来不必要的新问题。比如当时卫星上的应答机已经申请到了10瓦的热耗指标，可是设备研制出来验收交付时的实际功率却只有8瓦。此时，整星的热控计算早已完成，按照卫星的研制进度热平衡也都已经安排完毕，如果这里少2瓦，那里少1瓦……卫星的整星温度就会变低，卫星的整体温度水平就会受影响。当时各系统的设备都已经做出来，再改动已经来不及了，由于进度要求非常紧迫，任何细小的改动都可能牵一发而动全局，这个看似小的问题竟然突出了起来。当这对矛盾反映到技术总负责人孙家栋那里时，孙家栋也感到很头疼，但他经过认真思考，却用逆向思维方法提出了一个解决方案：为了不影响卫星的整体热平衡，哪个系统出现了余量就在哪个系统串联一个功耗电阻，富余多少就串联多少，把富余的功率由电阻消耗掉。这样，既不影响设备的工作状态，又可以维持卫星整体的温度水平保持原设计的平衡状态，问题就这样得到了解决。后来的卫星出现了重量富裕后，由于动平衡试验已经完成，也采用这种办法，在重量不够的仪器设备处加配重来解决，这不能不说也是一个发明。
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